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迅速发展于上世纪80年代中后期的毛细管电泳具有分离效率高、分析速度快、操作简单、样品用量少等优点,成为分离分析科学中最活跃研究技术之一。但由于毛细管的小内径,进样体积小,采用光学检测器时光程短,灵敏度较低,使毛细管电泳在痕量组分分析受到很大限制。如何提高检测的灵敏度,一直是分析工作者关注的重点问题之一。
目前,提高毛细管电泳检测灵敏度的主要方法有:设计特殊构型的检测池、使用高灵敏度的检测器、采用离线预富集技术和在线富集技术等。其中前三种技术由于操作复杂,耗时,分析成本高等原因进一步发展的潜力受到限制,而在线富集技术仅对样品、背景缓冲溶液的组成以及进样程序进行简单的调控(无需对仪器进行改造)即可实现,富集倍数可达到几十倍到百万倍,极大提高了分析灵敏度,将毛细管电泳的应用拓展到痕量分析的领域。在线富集技术可应用于毛细管电泳的多种分离模式,分析对象由阴、阳离子到中性分子,在众多领域都显示出广阔的应用前景。
此外,电导检测作为一种通用型的检测方法,具有操作成本低,线性范围宽,死体积小等优点,倍受关注。其中非接触式电导检测器由于电极不与溶液直接接触,从而有效地避免了电极污染和吸附以及高压电场对检测信号的干扰等问题,成为近年来的研究热点之一。
本文将在线富集技术和非接触式电导检测二者结合起来,以防腐剂和化妆品添加剂为研究对象,开展了毛细管电泳-在线富集方法的初步探索。
本文共分三章,主要内容和方法如下:
1.概述了毛细管电泳的基本理论和毛细管电泳中样品在线富集技术的原理及应用状况。
2.建立了场放大样品堆积毛细管电泳-非接触式电导测定酱油中的苯甲酸和山梨酸的新方法。采用CZE模式,以未涂层融硅石英毛细管(45 cm×50μm,有效长度为40 cm)为分离柱,20 mmol/LHAc+6 mmol/L Tris+0.2 mmol/LCTAB为电泳运行液,分离电压-15.0 kV,进样电压-14.0 kV,苯甲酸和山梨酸在10min内获得良好分离,检出限分别为4.0×10-7mol/L和1.5×10-7 mol/L,灵敏度分别提高了148倍和235倍。详细考察了缓冲体系组成、浓度、pH、进样时间以及操作电压对灵敏度和分离度的影响。该方法简单、迅速、富集效率高,应用于市售酱油中防腐剂(苯甲酸和山梨酸)的测定,取得满意结果。
3.建立了胶束扫集毛细管电泳-非接触式电导测定化妆品中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的新方法。采用MECC分离模式,以8 mmol/L Cit+14 mmol/L H3BO3+16 mmol/L DBS+14%CH3OH(v/v)和8mmol/L Cit+14 mmol/L H3BO3+16 mmol/L DBS+12%CH3COCH3OH(v/v)作为电泳运行液分别检测了中性分子DMP和DEP。实验对影响富集效果的主要因素进行了详细的讨论。在优化的Sweeping-MECC条件下,DMP和DEP可实现快速检测,重现性较好,检出限分别为2.0 mg/L和0.9 mg/L,与传统的MECC方法相比,两者的富集倍数分别达到100倍和150倍。应用于化妆品添加剂(DMP和DEP)的测定,结果满意。